في عملية الطباعة بالليثوغرافيا، يمكن لأي تغير في درجة حرارة الخبز بمقدار 0.5 درجة مئوية أن يؤدي إلى تغيير في عرض الخطوط بمقدار نانومترات، وهو ما يعني فقدان ساعات من العمل المبذول. لذلك، قمنا بتصميم مصباح التسخين النصفي القابل للتعديل لمنع حدوث هذا التغيير، ولجعل التحكم في درجة الحرارة عملية موثوقة بدلاً من أن تكون عشوائية.
ما هو مهم من الناحية التقنية؟ يحتوي المصباح على عنصر أشعة تحت الحمراء ذو موجة قصيرة داخل غلاف من الكوارتز، وذلك لضمان استجابة سريعة وإخراج طيفي مستقر. كما أن الدائرة الكهربائية المسؤولة عن التحكم في الإضاءة توفر دقة تعديل تصل إلى 0.1%، مما يسمح بالتحكم الدقيق في درجة الحرارة باستخدام جهاز قياس درجة الحرارة المعتمد. تظل درجة الحرارة مستقرة ضمن نطاق ±0.1 درجة مئوية، ويكون مستوى الدقة في التحكم في درجة الحرارة أفضل من ±0.2 درجة مئوية في كل مرة يتم فيها التشغيل.
لماذا يعمل هذا المصباح في الممارسة العملية؟ يتطلب عملية الخبز اللطيف والشديد في المواد الفوتورزيستية وجود تحكم دقيق ومستقر في درجة الحرارة. باستخدام هذا المصباح، يمكن تحقيق درجة الحرارة المطلوبة بدقة، ثم الانتقال إلى مرحلة الخبز الشديد دون تجاوز الحد المطلوب، مما يقلل من تأثيرات الحرارة واحتفاظ المذيبات بالمواد.
وهذا يعني تقليل العيوب، وتحسين التحكم في الأبعاد الحرجة، وتقليل النفايات. كما يقل استهلاك الطاقة لأن المصباح يصل إلى درجة الحرارة المطلوبة بسرعة ويظل مستقرًا، ويمكن استخدامه 24/7 دون توقف غير مخطط له.
هذه هي التفاصيل العملية: يتطلب التركيب وجود نظام تحكم في جانب الأداة، بالإضافة إلى توافقه مع معايير EMC. كما أن الدائرة الكهربائية حساسة للتداخلات الكهرومغناطيسية، لذا يجب توصيلها بالأرض وفقًا للرسم التخطيطي. يمكن استخدام المصباح لمدة 5,000 ساعة على الأقل، وبعد ذلك يجب إعادة ضبط الإخراج للحفاظ على استقرار درجة الحرارة.
عند تغيير درجة الحرارة بأكثر من 10%， يجب تخصيص 30 دقيقة للوصول إلى درجة حرارة مستقرة. كما يجب الحفاظ على دقة جهاز قياس درجة الحرارة، وإلا فإن دقة التحكم في درجة الحرارة ستكون مرتبطة بدقة الجهاز المستخدم للقياس.